JP2019113412A - Load measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書が開示する技術は、シート面に作用する荷重を計測する荷重計測装置に関する。 The technology disclosed herein relates to a load measuring device that measures a load acting on a seat surface.
特許文献1には、シート面に作用する荷重を計測する荷重計測装置が開示されている。荷重計測装置は、センサ装置と、センサ装置に接続された演算装置を備えている。センサ装置は、シート面に配置された力覚センサを備えている。演算装置は、力覚センサから検出値を取得する。 Patent Document 1 discloses a load measuring device that measures a load acting on a seat surface. The load measuring device includes a sensor device and an arithmetic device connected to the sensor device. The sensor device includes a force sensor disposed on the seat surface. The arithmetic device acquires a detected value from the force sensor.
自動車等の乗物において搭乗者が座るシートには、座り心地を良くするために柔軟な材料が用いられており、シート面は作用する荷重に応じて変形する。特許文献1の技術を、荷重に応じて変形するシート面に適用した場合、シート面の変形に伴って力覚センサの主軸方向が変化して、シート面に作用する荷重を正確に計測することができない。 A seat on which a passenger sits in a vehicle such as a car uses a flexible material to improve sitting comfort, and the seat surface deforms according to an applied load. When the technology of Patent Document 1 is applied to a sheet surface that is deformed according to a load, the main axis direction of the force sensor changes with the deformation of the sheet surface, and the load acting on the sheet surface is accurately measured. I can not
本明細書では、上記の課題を解決する技術を提供する。本明細書では、荷重に応じて変形するシート面に作用する荷重を正確に計測することが可能な技術を提供する。 The present specification provides a technique for solving the above-mentioned problems. The present specification provides a technique capable of accurately measuring the load acting on the sheet surface that deforms in response to the load.
本明細書は、荷重に応じて変形するシート面に作用する荷重を計測する荷重計測装置を開示す。荷重計測装置は、センサ装置と、センサ装置に接続された演算装置を備えている。センサ装置は、シート面に配置された慣性センサと、シート面に配置された力覚センサを備えている。演算装置は、慣性センサおよび力覚センサから検出値を取得し、慣性センサの検出値に基づいて力覚センサの姿勢角を算出し、算出された姿勢角を用いて力覚センサの検出値を補正する。 The present specification shows a load measuring device that measures a load acting on a sheet surface that deforms according to a load. The load measuring device includes a sensor device and an arithmetic device connected to the sensor device. The sensor device includes an inertial sensor disposed on the seat surface and a force sensor disposed on the seat surface. The arithmetic device obtains detection values from the inertial sensor and the force sensor, calculates the attitude angle of the force sensor based on the detection value of the inertia sensor, and uses the calculated attitude angle to detect the detection value of the force sensor to correct.
上記の構成によれば、荷重に応じてシート面が変形し、シート面の変形に伴って力覚センサの主軸方向が変化した場合であっても、演算装置が、慣性センサの検出値に基づいて力覚センサの姿勢角を算出し、算出された姿勢角を用いて力覚センサの検出値を補正するので、シート面に作用する荷重を正確に計測することができる。 According to the above configuration, even if the seat surface is deformed according to the load and the main axis direction of the force sensor is changed according to the deformation of the seat surface, the arithmetic device is based on the detection value of the inertia sensor Since the attitude angle of the force sensor is calculated and the detected value of the force sensor is corrected using the calculated attitude angle, the load acting on the seat surface can be accurately measured.
上記の荷重計測装置では、演算装置が、慣性センサの検出値に基づいてシート面の変形状態を推定してもよく、推定されたシート面の変形状態に基づいて力覚センサの姿勢角を算出してもよい。 In the load measuring device described above, the computing device may estimate the deformation state of the seat surface based on the detection value of the inertial sensor, and calculate the attitude angle of the force sensor based on the estimated deformation state of the seat surface You may
上記の構成によれば、慣性センサと力覚センサがシート面の異なる場所に配置されている場合であっても、慣性センサの検出値に基づいて力覚センサの姿勢角を算出することができる。 According to the above configuration, even when the inertial sensor and the force sensor are disposed at different places on the seat surface, the attitude angle of the force sensor can be calculated based on the detection value of the inertial sensor. .
上記の荷重計測装置では、演算装置が、慣性センサおよび力覚センサのうち一部のみを検出対象として設定し、検出対象の慣性センサおよび力覚センサから検出値を取得してもよい。 In the above-described load measuring device, the computing device may set only a part of the inertial sensor and the force sensor as a detection target, and acquire the detection value from the inertial sensor and the force sensor to be detected.
シート面に配置する慣性センサや力覚センサの個数が多くなると、演算装置がそれぞれの慣性センサおよび力覚センサから検出値を取得するのに長時間を要することとなる。上記の構成によれば、演算装置が、慣性センサおよび力覚センサのうち一部のみを検出対象として設定し、検出対象の慣性センサおよび力覚センサから検出値を取得するので、演算装置がそれぞれの慣性センサおよび力覚センサから検出値を取得するのに要する時間を短縮することができる。 When the number of inertial sensors and force sensors disposed on the seat surface increases, it takes a long time for the arithmetic device to acquire detection values from the respective inertial sensors and force sensors. According to the above configuration, the arithmetic device sets only a part of the inertial sensor and the force sensor as a detection target, and acquires detection values from the inertial sensor and the force sensor to be detected. The time required to obtain detection values from the inertial sensor and the force sensor can be shortened.
上記の荷重計測装置では、演算装置が、以前の検出における慣性センサの検出値から基準となる検出値を減算した偏差またはその偏差の時間変化率が所定のしきい値を超える慣性センサを特定してもよく、特定された慣性センサの近傍に配置された慣性センサおよび力覚センサを以降の検出における検出対象に設定してもよい。 In the load measuring device described above, the computing device identifies an inertial sensor in which the deviation obtained by subtracting the detected value as the reference from the detection value of the inertial sensor in the previous detection or the time change rate of the deviation exceeds a predetermined threshold. Alternatively, the inertial sensor and the force sensor disposed in the vicinity of the identified inertial sensor may be set as detection targets in the subsequent detection.
上記の構成によれば、例えば加速度や角速度といった慣性センサの検出値に大きな変動があった箇所の近傍に配置された慣性センサおよび力覚センサを検出対象に設定するので、シート面への荷重の作用の仕方に大きな変動のあった箇所での荷重の様子を、高速で計測することができる。 According to the above configuration, for example, since the inertial sensor and the force sensor disposed in the vicinity of the portion where the detected value of the inertial sensor such as the acceleration and angular velocity largely fluctuates are set as the detection target, It is possible to measure at a high speed the appearance of the load at the point where there was a large variation in the way of action.
(実施例)
図1は、本実施例の荷重計測装置2の構成を模式的に示している。荷重計測装置2は、例えば自動車等の乗物において搭乗者が座るシート4のシート面4aに作用する荷重を計測する。荷重計測装置2は、シート面4aの表面に設けられたセンサ装置6と、センサ装置6に接続された演算装置8を備えている。なお、以下の説明では、シート4が搭載された乗物に固定された座標系を、基準座標系(X,Y,Z)という。
(Example)
FIG. 1 schematically shows the configuration of a load measuring device 2 of the present embodiment. The load measuring device 2 measures, for example, a load acting on the
図2−図5に示すように、センサ装置6は、柔軟な支持膜6aと、支持膜6a上に配置された複数の慣性センサ10および複数の力覚センサ12を備えている。なお、図1では図示の明瞭化のため、複数の慣性センサ10と複数の力覚センサ12の図示が省略されていることに留意されたい。図2に示すように、本実施例の荷重計測装置2では、複数の慣性センサ10と複数の力覚センサ12は、支持膜6a上にグリッド状に配置されている。本実施例の荷重計測装置2では、複数の慣性センサ10の個数は、複数の力覚センサ12の個数に比べて少ない。図示はしないが、それぞれの慣性センサ10は、3軸の加速度センサと、3軸の角速度センサを備えている。従って、それぞれの慣性センサ10は、3軸の加速度と、3軸の角速度を検出可能である。また、それぞれの力覚センサ12は、3軸の荷重を検出可能である。それぞれの慣性センサ10と、それぞれの力覚センサ12は、演算装置8に接続されている。
As shown in FIGS. 2-5, the
図3に示すように、センサ装置6をシート面4aに取り付ける前の状態では、それぞれの慣性センサ10の主軸方向(x1,y1,z1)、・・・は、基準座標系(X,Y,Z)と一致している。また、力覚センサ12の主軸方向(x2,y2,z2)、・・・は、基準座標系(X,Y,Z)と一致している。
As shown in FIG. 3, in the state before the
図4に示すように、センサ装置6をシート面4aに取り付けると、支持膜6aがシート面4aの形状にならって変形する。これによって、慣性センサ10の主軸方向(x1,y1,z1)、・・・が変化する。また、力覚センサ12の主軸方向(x2,y2,z2)、・・・が変化する。
As shown in FIG. 4, when the
図5に示すように、センサ装置6をシート面4aに取り付けた状態で、シート面4aに搭乗者が座ることにより荷重が作用すると、シート面4aが変形し、支持膜6aもシート面4aの変形に追従して変形する。これによって、慣性センサ10の主軸方向(x1,y1,z1)、・・・がさらに変化する。また、力覚センサ12の主軸方向(x2,y2,z2)、・・・がさらに変化する。なお、慣性センサ10のうち、シート面4aにおいて荷重が作用しても変形しない箇所に配置されているもの、すなわち、シート面4aに荷重が作用しても基準座標系(X,Y,Z)との姿勢の関係が変化しないものを、以下では基準となる慣性センサ10aともいう。
As shown in FIG. 5, in the state where the
図1に示す演算装置8は、センサ装置6の慣性センサ10および力覚センサ12の検出値に基づいて、シート面4aに作用する荷重の分布を出力する。以下では、図6を参照しながら、本実施例の演算装置8が行なう処理について説明する。
The
ステップS2では、演算装置8は、全ての慣性センサ10および力覚センサ12に検出値の出力を指示して、それぞれの慣性センサ10の3軸の加速度検出値および3軸の角速度検出値、およびそれぞれの力覚センサ12の3軸の荷重検出値を取得する。
In step S2, the
ステップS4では、演算装置8は、シート面4aの変形状態(プロファイル)を推定する。具体的には、演算装置8は、例えば、それぞれの慣性センサ10の3軸の加速度検出値および3軸の角速度検出値の経時的な変化に基づいて、それぞれの慣性センサ10が配置された箇所における、シート面4aの変形状態を特定する。そして、演算装置8は、スプライン関数を用いたフィッティングを行なうことで、シート面4aの全体の変形状態を推定する。
In step S4, the
ステップS6では、演算装置8は、それぞれの力覚センサ12の姿勢角を算出する。具体的には、演算装置8は、例えば、ステップS4で推定したシート面4aの全体の変形状態に基づいて、それぞれの力覚センサ12が配置されている箇所におけるシート面4aの変形状態を特定する。そして、演算装置8は、それぞれの力覚センサ12が配置されている箇所におけるシート面4aの変形状態から、それぞれの力覚センサ12の姿勢角を算出する。
In step S6, the
ステップS8では、演算装置8は、それぞれの力覚センサ12の姿勢角に基づいて、それぞれの力覚センサ12の検出値を補正する。例えば、演算装置8は、力覚センサ12の検出値(Fx、Fy、Fz)から、力覚センサ12の姿勢角を反映した変換行列Aを用いて、基準座標系(X,Y,Z)に変換した後の力覚センサ12の検出値(Fx’、Fy’、Fz’)を算出する。
In step S8, the
ここで、力覚センサ12の姿勢角について、X軸周りの回転角をロール角ψ、Y軸周りの回転角をピッチ角θ、Z軸周りの回転角をヨー角φとすると、変換行列Aは次式で与えられる。
Here, regarding the attitude angle of the
ステップS10では、演算装置8は、ステップS8で補正されたそれぞれの力覚センサ12の検出値(Fx’、Fy’、Fz’)に基づいて、シート面4aにおける荷重分布を出力する。ステップS10の後、処理はステップS2へ戻る。
In step S10, the
図6に示す処理によれば、慣性センサ10の検出値から推定されるシート面4aの変形状態を反映して、力覚センサ12の検出値を補正することができる。これによって、シート面4aに作用する荷重分布を正確に計測することができる。
According to the process shown in FIG. 6, it is possible to correct the detection value of the
なお、演算装置8は、図6に示す処理の代わりに、図7に示す処理を行ってもよい。以下では図7に示す処理について説明する。
ステップS12では、演算装置8は、全ての慣性センサ10および力覚センサ12を検出対象に設定する。
In step S12, the
ステップS14では、演算装置8は、検出対象の慣性センサ10および力覚センサ12に検出値の出力を指示して、それぞれの慣性センサ10の3軸の加速度検出値および3軸の角速度検出値、およびそれぞれの力覚センサ12の3軸の荷重検出値を取得する。
In step S14, the
ステップS16では、演算装置8は、検出対象のそれぞれの力覚センサ12の近傍におけるシート面4aの変形状態(プロファイル)を推定する。具体的には、演算装置8は、例えば、検出対象のそれぞれの力覚センサ12の近傍に配置されたそれぞれの慣性センサ10の3軸の加速度検出値および3軸の角速度検出値の経時的変化に基づいて、それぞれの慣性センサ10が配置された箇所における、シート面4aの変形状態を特定する。そして、演算装置8は、スプライン関数を用いたフィッティングを行なうことで、検出対象のそれぞれの力覚センサ12の近傍におけるシート面4aの変形状態を推定する。
In step S16, the
ステップS18では、演算装置8は、検出対象のそれぞれの力覚センサ12の姿勢角を算出する。具体的には、演算装置8は、例えば、ステップS16で推定したシート面4aの変形状態に基づいて、それぞれの力覚センサ12が配置されている箇所におけるシート面4aの変形状態を特定する。そして、演算装置8は、それぞれの力覚センサ12が配置されている箇所におけるシート面4aの変形状態から、それぞれの力覚センサ12の姿勢角を算出する。
In step S18, the
ステップS20では、演算装置8は、検出対象のそれぞれの力覚センサ12の姿勢角に基づいて、それぞれの力覚センサ12の検出値を補正する。例えば、演算装置8は、図6に示す処理と同様にして、力覚センサ12の検出値(Fx、Fy、Fz)から、力覚センサ12の姿勢角を反映した変換行列Aを用いて、基準座標系(X,Y,Z)に変換した後の力覚センサ12の検出値(Fx’、Fy’、Fz’)を算出する。
In step S20, the
ステップS22では、演算装置8は、ステップS20で補正されたそれぞれの力覚センサ12の検出値(Fx’、Fy’、Fz’)に基づいて、シート面4aにおける荷重分布を出力する。なお、ステップS14で検出対象となっていない力覚センサ12については、以前の検出値(Fx’、Fy’、Fz’)をそのまま用いてもよい。
In step S22, the
ステップS24では、演算装置8は、検出対象とする慣性センサ10および力覚センサ12を更新する。ステップS24の後、処理はステップS14に戻る。
In step S24, the
ステップS24において、次に検出対象とする慣性センサ10および力覚センサ12は、種々の観点から設定することができる。例えば、演算装置8は、慣性センサ10におけるZ方向の加速度の検出値に基づいて、次に検出対象とする慣性センサ10および力覚センサ12を特定してもよい。この場合、演算装置8は、まず、全ての慣性センサ10について、その慣性センサ10のZ方向の加速度の検出値から、基準となる慣性センサ10aのZ方向の加速度の検出値を減算した偏差を算出して、算出された偏差が所定のしきい値を超える慣性センサ10の近傍の慣性センサ10および力覚センサ12を、次に検出対象とする慣性センサ10および力覚センサ12として設定してもよい。あるいは、演算装置8は、全ての慣性センサ10について、その慣性センサ10のZ方向の加速度の検出値から、基準となる慣性センサ10aのZ方向の加速度の検出値を減算した偏差を算出して、算出された偏差の時間変化率が所定のしきい値を超える慣性センサ10の近傍の慣性センサ10および力覚センサ12を、次に検出対象とする慣性センサ10および力覚センサ12として設定してもよい。この場合、Z方向の加速度が大きく変化した箇所の近傍の慣性センサ10と力覚センサ12を次の検出対象とすることができる。なお、上記の処理において、Z方向の加速度の代わりに、X方向またはY方向の加速度を用いてもよい。
In step S24, the
あるいは、演算装置8は、慣性センサ10におけるZ方向の加速度から算出される慣性センサ10におけるZ方向の変位量に基づいて、次に検出対象とする慣性センサ10および力覚センサ12を設定してもよい。この場合、演算装置8は、まず、全ての慣性センサ10について、その慣性センサ10について算出されるZ方向の変位量から、基準となる慣性センサ10aのZ方向の変位量を減算した偏差を算出して、算出された偏差が所定のしきい値を超える慣性センサ10の近傍の慣性センサ10および力覚センサ12を、次に検出対象とする慣性センサ10および力覚センサ12として設定してもよい。あるいは、演算装置8は、全ての慣性センサ10について、その慣性センサ10について算出されるZ方向の変位量の検出値から、基準となる慣性センサ10aのZ方向の変位量を減算した偏差を算出して、算出された偏差の時間変化率が所定のしきい値を超える慣性センサ10の近傍の慣性センサ10および力覚センサ12を、次に検出対象とする慣性センサ10および力覚センサ12として設定してもよい。この場合、Z方向の変位量が大きく変化した箇所の近傍の慣性センサ10と力覚センサ12を次の検出対象とすることができる。なお、上記の処理において、Z方向の変位量の代わりに、X方向またはY方向の変位量を用いてもよい。
Alternatively, the
あるいは、演算装置8は、慣性センサ10におけるX軸周りの角速度の検出値に基づいて、次に検出対象とする慣性センサ10および力覚センサ12を設定してもよい。この場合、演算装置8は、まず、全ての慣性センサ10について、その慣性センサ10のX軸周りの角速度の検出値から、基準となる慣性センサ10aのX軸周りの角速度の検出値を減算した偏差を算出して、算出された偏差が所定のしきい値を超える慣性センサ10の近傍の慣性センサ10および力覚センサ12を、次に検出対象とする慣性センサ10および力覚センサ12として設定してもよい。あるいは、演算装置8は、全ての慣性センサ10について、その慣性センサ10のX軸周りの角速度の検出値から、基準となる慣性センサ10aのX軸周りの角速度の検出値を減算した偏差を算出して、算出された偏差の時間変化率が所定のしきい値を超える慣性センサ10の近傍の慣性センサ10および力覚センサ12を、次に検出対象とする慣性センサ10および力覚センサ12として設定してもよい。この場合、X軸周りの角速度が大きく変化した箇所の近傍の慣性センサ10と力覚センサ12を次の検出対象とすることができる。なお、上記の処理において、X軸周りの角速度の代わりに、Y軸またはZ軸周りの角速度を用いてもよい。
Alternatively, the
あるいは、演算装置8は、慣性センサ10におけるX軸周りの角速度から算出される慣性センサ10におけるX軸周りの回転角(ロール角)に基づいて、次に検出対象とする慣性センサ10および力覚センサ12を設定してもよい。この場合、演算装置8は、まず、全ての慣性センサ10について、その慣性センサ10について算出されるX軸周りの回転角(ロール角)から、基準となる慣性センサ10aのX軸周りの回転角(ロール角)を減算した偏差を算出して、算出された偏差が所定のしきい値を超える慣性センサ10の近傍の慣性センサ10および力覚センサ12を、次に検出対象とする慣性センサ10および力覚センサ12として設定してもよい。あるいは、演算装置8は、全ての慣性センサ10について、その慣性センサ10のX軸周りの回転角(ロール角)から、基準となる慣性センサ10aのX軸周りの回転角(ロール角)を減算した偏差を算出して、算出された偏差の時間変化率が所定のしきい値を超える慣性センサ10の近傍の慣性センサ10および力覚センサ12を、次に検出対象とする慣性センサ10および力覚センサ12として設定してもよい。この場合、X軸周りの回転角(ロール角)が大きく変化した箇所の近傍の慣性センサ10と力覚センサ12を次の検出対象とすることができる。なお、上記の処理において、X軸周りの回転角(ロール角)の代わりに、Y軸周りの回転角(ピッチ角)またはZ軸周りの回転角(ヨー角)を用いてもよい。
Alternatively, based on the rotation angle (roll angle) around the X axis in the
図7に示す処理によれば、全ての慣性センサ10と力覚センサ12を検出対象とする場合に比べて、演算装置8が検出値の取得に要する時間を短縮することができる。シート面4aの荷重分布を高速に出力することができる。
According to the process shown in FIG. 7, it is possible to reduce the time required for the
上記の実施例では、センサ装置6において、慣性センサ10と力覚センサ12が同じ箇所に配置されていない場合について説明したが、例えば図8に示すように、慣性センサ10と力覚センサ12が、同じ場所に配置されており、互いに剛に結合されていてもよい。この場合、力覚センサ12の姿勢角を、慣性センサ10の検出値から、直接的に求めることができる。この場合、演算装置8は、図9に示す処理を行なうことで、シート面4aの荷重分布を計測することができる。
Although the above embodiment has described the case where the
ステップS32では、演算装置8は、全ての慣性センサ10および力覚センサ12に検出値の出力を指示して、それぞれの慣性センサ10の3軸の加速度検出値および3軸の角速度検出値、およびそれぞれの力覚センサ12の3軸の荷重検出値を取得する。
In step S32, the
ステップS34では、演算装置8は、それぞれの力覚センサ12の姿勢角を算出する。具体的には、演算装置8は、それぞれの力覚センサ12に対応して設けられている慣性センサ10の3軸の加速度検出値および3軸の角速度検出値の経時的な変化に基づいて、それぞれの力覚センサ12の姿勢角を算出する。
In step S34, the
ステップS36では、演算装置8は、それぞれの力覚センサ12の姿勢角に基づいて、それぞれの力覚センサ12の検出値を補正する。例えば、演算装置8は、図6や図7に示す処理と同様に、力覚センサ12の検出値(Fx、Fy、Fz)から、力覚センサ12の姿勢角を反映した変換行列Aを用いて、基準座標系(X,Y,Z)に変換した後の力覚センサ12の検出値(Fx’、Fy’、Fz’)を算出する。
In step S36, the
ステップS38では、演算装置8は、ステップS36で補正されたそれぞれの力覚センサ12の検出値(Fx’、Fy’、Fz’)を用いて、シート面4aにおける荷重分布を出力する。ステップS38の後、処理はステップS32へ戻る。
In step S38, the
図9に示す処理によれば、慣性センサ10の検出値から算出される力覚センサ12の姿勢角を反映して、力覚センサ12の検出値を補正することができる。これによって、シート面4aに作用する荷重分布を正確に計測することができる。
According to the process shown in FIG. 9, it is possible to correct the detection value of the
なお、演算装置8は、図9に示す処理の代わりに、図10に示す処理を行ってもよい。以下では図10に示す処理について説明する。
ステップS42では、演算装置8は、全ての慣性センサ10および力覚センサ12を検出対象に設定する。
In step S42, the
ステップS44では、演算装置8は、検出対象の慣性センサ10および力覚センサ12に検出値の出力を指示して、それぞれの慣性センサ10の3軸の加速度検出値および3軸の角速度検出値、およびそれぞれの力覚センサ12の3軸の荷重検出値を取得する。
In step S44, the
ステップS46では、演算装置8は、検出対象のそれぞれの力覚センサ12の姿勢角を算出する。具体的には、演算装置8は、それぞれの力覚センサ12に対応して設けられている慣性センサ10の3軸の加速度検出値および3軸の角速度検出値の経時的な変化に基づいて、それぞれの力覚センサ12の姿勢角を算出する。
In step S46, the
ステップS48では、演算装置8は、検出対象のそれぞれの力覚センサ12の姿勢角に基づいて、それぞれの力覚センサ12の検出値を補正する。例えば、演算装置8は、図6、図7、図9に示す処理と同様にして、力覚センサ12の検出値(Fx、Fy、Fz)から、力覚センサ12の姿勢角を反映した変換行列Aを用いて、基準座標系(X,Y,Z)に変換した後の力覚センサ12の検出値(Fx’、Fy’、Fz’)を算出する。
In step S48, the
ステップS50では、演算装置8は、ステップS48で補正されたそれぞれの力覚センサ12の検出値(Fx’、Fy’、Fz’)を用いて、シート面4aにおける荷重分布を出力する。なお、ステップS44で検出対象となっていない力覚センサ12については、以前の検出値(Fx’、Fy’、Fz’)をそのまま用いてもよい。
In step S50, the
ステップS52では、演算装置8は、図7に示す処理と同様にして、検出対象とする慣性センサ10および力覚センサ12を更新する。ステップS52の後、処理はステップS44に戻る。
In step S52, the
図10に示す処理によれば、全ての慣性センサ10と力覚センサ12を検出対象とする場合に比べて、演算装置8が検出値の取得に要する時間を短縮することができる。シート面4aの荷重分布を高速に出力することができる。
According to the process shown in FIG. 10, it is possible to reduce the time required for the
以上のように、一実施形態に係る荷重計測装置2は、荷重に応じて変形するシート面4aに作用する荷重を計測する。荷重計測装置2は、センサ装置6と、センサ装置6に接続された演算装置8を備えている。センサ装置6は、シート面4aに配置された慣性センサ10と、シート面4aに配置された力覚センサ12を備えている。演算装置8は、慣性センサ10および力覚センサ12から検出値を取得し、慣性センサ10の検出値に基づいて力覚センサ12の姿勢角を算出し、算出された姿勢角を用いて力覚センサ12の検出値を補正する。
As described above, the load measuring device 2 according to the embodiment measures the load acting on the
一実施形態に係る荷重計測装置2では、演算装置8が、慣性センサ10の検出値に基づいてシート面4aの変形状態を推定し、推定されたシート面4aの変形状態に基づいて力覚センサ12の姿勢角を算出する。
In the load measuring device 2 according to one embodiment, the
一実施形態に係る荷重計測装置2では、演算装置8が、慣性センサ10および力覚センサ12のうち一部のみを検出対象として設定し、検出対象の慣性センサ10および力覚センサ12から検出値を取得する。
In the load measuring device 2 according to one embodiment, the
一実施形態に係る荷重計測装置2では、演算装置8が、以前の検出における慣性センサ10の検出値から基準となる検出値を減算した偏差またはその偏差の時間変化率が所定のしきい値を超える慣性センサ10を特定し、特定された慣性センサ10の近傍に配置された慣性センサ10および力覚センサ12を以降の検出における検出対象に設定する。
In the load measuring device 2 according to one embodiment, a deviation obtained by subtracting the detection value as a reference from the detection value of the
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 As mentioned above, although the specific example of this invention was described in detail, these are only an illustration and do not limit a claim. The art set forth in the claims includes various variations and modifications of the specific examples illustrated above. The technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness singly or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of application. In addition, the techniques exemplified in the present specification or the drawings can simultaneously achieve a plurality of purposes, and achieving one of the purposes itself has technical utility.
2:荷重計測装置、4:シート、4a:シート面、6:センサ装置、6a:支持膜、8:演算装置、10:慣性センサ、10a:基準となる慣性センサ、12:力覚センサ 2: load measuring device, 4: seat, 4a: seat surface, 6: sensor device, 6a: support film, 8: arithmetic device, 10: inertia sensor, 10a: reference inertia sensor, 12: force sensor
Claims (4)
センサ装置と、
センサ装置に接続された演算装置を備えており、
センサ装置が、
シート面に配置された慣性センサと、
シート面に配置された力覚センサを備えており、
演算装置が、
慣性センサおよび力覚センサから検出値を取得し、
慣性センサの検出値に基づいて力覚センサの姿勢角を算出し、
算出された姿勢角を用いて力覚センサの検出値を補正する、荷重計測装置。 A load measuring device for measuring a load acting on a sheet surface that deforms according to a load,
A sensor device,
It has an arithmetic unit connected to the sensor unit,
The sensor device
An inertial sensor placed on the seat surface,
It has a force sensor placed on the seat surface,
The computing device
Obtain detection values from inertial sensors and force sensors,
Calculate the attitude angle of the force sensor based on the detection value of the inertia sensor,
A load measuring device that corrects a detected value of a force sensor using a calculated attitude angle.
慣性センサの検出値に基づいてシート面の変形状態を推定し、
推定されたシート面の変形状態に基づいて力覚センサの姿勢角を算出する、請求項1の荷重計測装置。 The computing device
The deformation state of the seat surface is estimated based on the detected value of the inertial sensor,
The load measuring device according to claim 1, wherein an attitude angle of the force sensor is calculated based on the estimated deformation state of the seat surface.
慣性センサおよび力覚センサのうち一部のみを検出対象として設定し、
検出対象の慣性センサおよび力覚センサから検出値を取得する、請求項1または2の荷重計測装置。 The computing device
Set only part of the inertial sensor and force sensor as the detection target,
The load measuring device according to claim 1 or 2, wherein detected values are acquired from an inertial sensor to be detected and a force sensor.
以前の検出における慣性センサの検出値から基準となる検出値を減算した偏差またはその偏差の時間変化率が所定のしきい値を超える慣性センサを特定し、
特定された慣性センサの近傍に配置された慣性センサおよび力覚センサを以降の検出における検出対象に設定する、請求項3の荷重計測装置。 The computing device
A deviation obtained by subtracting a reference detection value from a detection value of the inertia sensor in the previous detection or an inertial sensor whose time rate of change of the deviation exceeds a predetermined threshold value;
The load measuring device according to claim 3, wherein an inertial sensor and a force sensor disposed in the vicinity of the identified inertial sensor are set as detection targets in the subsequent detection.
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